[发明专利]一种有机多孔聚合物及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种下述结构通式所示的，以芘和9,9‑二辛基芴为单体构筑的有机多孔聚合物：所述有机多孔聚合物可以作为有机电致发光材料，掺杂其他发光颜色互补的小分子有机电致发光材料制备发白光有机电致发光材料。掺杂的其他小分子有机电致发光材料可以进入有机多孔聚合物的孔洞内，保持聚合物的单相性，避免掺杂带来的相分离和界面劣化现象，使发光颜色保持稳定。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，涉及一种具有多孔结构的聚合物有机电致发光材料，特别是涉及一种以芘和9,9-二辛基芴为构筑单体的多孔结构聚合物有机电致发光材料，以及该有机电致发光材料的制备方法。

背景技术

“节能、低耗”已成为社会发展的主题，有机电致发光器件(Organic light-emitting devices，OLED)具有全固态、亮度高、自主发光、视角宽、厚度薄等优点，得到研究者的普遍关注。其中，由于有机电致发光聚合物材料和器件具有工艺简单、易于实现大屏幕显示和柔性显示等特点，更是引起研究者的较大兴趣，并且在这个领域进行了一系列深入的研究。

其中，聚芴(polyfluorene，PF)可以看作是聚对苯的衍生物，是一类重要的发光高分子材料。由于具有极高的荧光量子产率、较好的溶解性和良好的热稳定性，使其在电致、光致发光材料中具有广阔的应用前景，被认为是最有应用前景的一大类蓝光材料，并得到了广泛研究。

然而，传统的聚合物有机电致发光材料多为一维线型聚合物，而线型聚合物分子间容易发生相互作用而产生聚集淬灭荧光，从而影响发光效率。

为解决上述问题，人们对特种高分子材料开展了深入的研究，出现了支化结构功能材料，如星射形化合物(star-shaped compounds)、树枝状化合物(dendrimer)以及超支化聚合物(hyperbranched polymers)等具有三维分子结构的聚合物，表现出了与一维线型结构聚合物完全不同的物理和化学性质。这种三维结构的聚合物分子在空间上杂乱无序，不利于分子链的有序排列，有效降低了此类高分子材料在聚集态时的有序程度和结晶取向，使得它们易于形成高质量的无定形薄膜。同时，这种三维结构的聚合物分子又表现出较大的空间位阻，不利于分子间近距离的π-π堆积，在克服材料聚集方面将具有更大的优势。因此，当这种支化结构的功能高分子用作发光材料时，将有助于更好地克服线型分子由于自聚集而引起的自淬灭行为，提高其的光发射性能。

为了能够得到白光发射的超支化聚合物，一般是在蓝光超支化聚合物材料的超支化链上接枝红光和/或绿光小分子基团。但是，每次调节红光和绿光小分子基团的含量时，都需要重新制备聚合物，导致浪费时间、增大实验成本、效率低下。

有机多孔聚合物(MOPs)是由一类由C、H、O、N等轻元素组成的有机多孔材料，因拥有大的比表面积，窄的孔径分布，高的化学稳定性和低的骨架密度等内在特性，在气体储存分离、多相催化、荧光传感、细胞支架及光电领域中都有着比较好的应用前景。相较于其他孔材料(沸石、活性炭等碳材料及金属有机网络MOFs材料)，有机多孔聚合物综合了多孔材料与聚合物的优势，可以通过单体设计，采用多样的合成手段，实现有机多孔聚合物的功能化。

首先，有机多孔聚合物具有高的比表面积和可调控的孔结构。其次，有机多孔聚合物易于加工。比如可以将有机多孔聚合物加工成一块整体或薄膜，这对于实际生产具有很好的优势；再比如一些有机多孔聚合物可以溶解于溶剂中，并在溶剂条件下处理加工而不破坏孔结构，这是其他无机孔材料如活性炭、沸石和多孔二氧化硅所不具备的。第三，聚合物合成路线的多样性使得有机多孔聚合物易于被修饰。功能化有机多孔聚合物可以被用于响应外界刺激而改变自身孔结构，甚至暴露在外界环境下完全开放或闭合孔道，这种独特的性质在其他多孔材料中不通用。

如果在超支化聚合物的分子中引入有机多孔结构的设计理念，合成一系列具有永久性孔道结构的发蓝光有机多孔聚合物作为主体材料，则可以在其诸多的孔洞中掺杂红光和/或绿光小分子发光材料形成整体，用以制备单发光层白光有机电致发光器件，最终实现白光发射。

发明内容